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1、,.,.,.,标准与互操作,目 录,1概述.12标准.12.1 标准的定义.12.2 GIS 标准.12.3 国际标准化组织.12.4 我国 GIS 标准.22.5 ESRI 对标准的支持.42.5.1 重构产品线.52.5.2 产品的可扩展性和自定义.52.5.3 成立专门工作团队.52.5.4 支持的 IT 技术标准.62.5.5 参与的标准和规范组织.63数据和元数据标准.73.1 数据标准的定义.73.2 数据标准的内容.73.2.1 地理坐标系统.73.2.2 分类编码.73.2.3 数据交换格式标准.83.2.4 数据采集技术规程.83.2.5 数据质量标准.83.2.6 元数据标
2、准.93.3 常用数据和元数据标准.103.4 ESRI 对数据和元数据的支持.134Web 服务框架和标准.164.1 Web 服务框架.174.2 Web 服务和分布式 GIS.174.3 ISO 和 OGC 标准支持.184.4 支持的 ISO/TC 211 国际标准.194.5 支持的 OGC 规范.204.5.1 WMS.214.5.2 WFS.224.5.3 WCS.224.5.4 元数据和目录服务.234.5.5 OGC 互操作性规范.234.5.6 OGC 认证.265互操作.27,第 2 页,.,.,标准与互操作,5.1 什么是互操作.275.2 GIS 需要互操作.275.
3、3 标准是互操作的基础.285.4 GIS 数据和技术互操作.285.4.1 数据互操作.285.4.2 技术互操作.295.4.3 Web 互操作.305.5 GIS 与其他技术或系统间的互操作.305.6 实现互操作的综合方法.306互操作与 Web 2.0.326.1 Web 2.0.326.2 面向 JavaScript 和面向 Flex的 ArcGIS API.326.3 面向 JavaScript 扩展的 ArcGIS API.326.4 Java 和.NET Web 应用开发框架.337针对空间数据基础设施门户的 GIS 门户工具包.347.1 GIS 门户工具包.347.2 应
4、用前景.347.3 全球范围内应用地理信息系统门户网站工具包的项目.347.3.1 Geodata-地理空间一站式运行门户.357.3.2 INSPIRE-欧洲空间数据基础设施.357.3.3 GeoNorge-挪威测绘局.36附：FAQ-标准与互操作.371能解释 ESRI 的互操作战略和它如何在 ArcGIS 中体现出来？.372ESRI 对 OGC 标准支持的水平达到什么程度？.383ESRI 如何参与开源环境？.38,第 3 页,标准与互操作1 概述标准和互操作将推进地理空间数据和服务的应用当今社会，地理信息越来越多地被移植到网络环境中，集成到众多的应用和服务中，地理信息系统（GIS）
5、已成为开放系统。众所周知，地理信息系统在各级政府组织中起到重要的作用。例如国家层次上的土地信息管理系统。我国有数量众多的省级政府，而每个省级政府又分为许多个市、县级政府。我们可以想象一下没有统一标准的情景：每个省都使用自己定义的符号来表示道路，显示土地利用/覆盖变化及类似的人口普查数据和许多其他要素。而当需要在国家水平上进行土地分类，并把这些数据从省级整合到国家级时就会出现复杂的问题。没有标准，便很难处理这类复杂问题，难以想象有组织企业会承接这样的项目。每个组织机构都可能使用不同公司的软件模块，如果这些软件模块互不可用，这怎么能称得上是真正的地理信息系统呢？上述这些问题的本质其实都是一个亟需解
6、决的互操作问题。2 标准2.1 标准的定义国际标准化组织（ISO）对标准的定义为：“记录包括技术规范或其他精确的被一贯用作规则、指引或特征定义，以确保材料、产品、程序和服务是适合其目的的文档”。2.2 GIS 标准GIS 标准是在 GIS 应用实践范围内为获得最佳秩序，对 GIS 应用实践活动或其结果规定共同和重复使用的规则、准则或特性的文件，该文件需要协商一致制定并经公认的机构批准。2.3 国际标准化组织,组织缩写ACSMANSICENDGIWGEPSGFGDCGSDI,组织名称美国测绘协会美国国家标准委员会欧洲标准化委员会数字地理信息工作组欧洲石油探勘组织联邦地理数据委员会全球空间资料基础
7、建设协会,第 1 页,标准与互操作,IHOISOOASISOGCOMASTIAW3CWLIA,国际航道测量组织国际标准组织结构化信息标准促进组织开放地理空间信息联盟开放移动联盟空间技术协会万维网联盟无线定位协会,2.4 我国 GIS 标准在我国，GIS 标准主要是结合 GIS 技术发展和系统开发的需要，随着国家和部门的支持而开展活动的。从形式上来说，可分为 GIS 相关国家标准的研制和与 GIS 标准化有关的项目研究活动。据不完全统计，从 1980 年我国制定标识地理政区的 GB2260中华人民共和国行政区划代码国家标准算起，到 2003 年为止，我国先后研制了 60 多项适用于 GIS 领域
8、的国家或行业标准，详见下表。适用于 GIS 领域的国家或行业标准一览表,标准号GB 2260GB/T 2659GB/T 6390GB 7407GB/T 9649TB 19451987GB/T 103021988GB 917.11989GB 917.21989GB 9201989GB 117081989GB 123171990GB 123181990GB 123191990GB 124091990GB 139231992GB/T 139891992,标准名称中华人民共和国行政区划代码世界各国和地区名称代码地质图用色标准（1:501:100 万）中国及世界主要海运贸易港口代码地质矿产术语分类代码中
9、华人民共和国铁路线路名称代码中华人民共和国铁路车站站名代码公路路线名称编号和编码规则 命名和编号规则公路路线名称编号和编码规则 国家干线公路名称和编号公路路面等级与面层类型代码公路桥梁命名编号和编码规则海图图式航海图编绘规范中国航海图图式地理格网国土基础信息数据分类与代码国家基本比例尺地形图分幅和编号,GB/T 143951993,城市地理要素,城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管线编码,第 2 页,标准与互操作结构规则,GB/T 14721.11993GB 148041993GB/T 9191994GB/T 149111994GB/T 152181994JT/T 81994GB/T 155
10、141998GB/T 156601995GB 157021995GB/T 157781995JT/T 241.11995GB/T 168201997GB/T 168311997GB/T 171601997JT/T 307GB/T 172961998,林业资源分类与代码 森林类型1:500、1:1000、1:2000 地形要素分类与代码公路等级代码测绘基本术语地下水资源分类分级标准港口码头泊位代码中华人民共和国口岸及有关地点代码1:5000 1:10000 1:50000 1:100000 地形图要素分类与代码电子海图技术规范林业资源分类与代码 自然保护区海洋航区名称代码地图学术语地理点位置纬度
11、、经度和高程的标准表示法1:500、1:1000、1:2000 地形图数字化规范公路及主要构筑物、管理养护单位代码中国土壤分类与代码,GB/T 172971998,中国气候区划名称与代码,气候带和气候大区,GB/T 172781998GB/T 500951998SL2611998JTJ 0661998GB/T 176941999GB/T 177301999GB/T 177341999GB/T 177351999GB/T 177971999GB/T 177981999SL2491999GB/T 17941.12000JT/T 4122000JT/T 4172000SL2592000SL26220
12、00SL2632000GB/T 183142001GB/T 183162001GB/T 183172001GB/T 185782001GB/T 183152001,数字地形图产品模式水文基本术语和符号标准中国湖泊名称代码公路全球定位系统（GPS）测量规范地理信息技术基本术语国、省道主要控制点编码规则公路信息分类与代码水路信息分类与代码地形数据库与地名数据库接口技术规程地球空间数据交换格式中国河流名称代码数字测绘产品质量要求 第 1 部分：数字线划地形图、数字高程模型质量要求国道主要控制点代码汽车客运线路代码中国水库名称代码中国水闸名称代码中国蓄滞洪区名称代码全球定位系统（GPS）测量规范数字测
13、绘产品检查验收规定和质量评定专题地图信息分类与代码城市地理信息系统设计规范数字地形图系列和基本要求,CH/T 10072001,基础地理信息数字产品,元数据,第 3 页,标准与互操作,GB/T 187312002JT/T 4702002,干线公路定位规则海上运输航线代码,GB/T 19333.52003,地理信息,一致性与测试,TD/T 10162003,国土资源信息核心元数据标准,在 GIS 标准研究方面，国内先后开展过的各类相关研究项目有：1984 年国家科委组织专家完成了“资源与环境信息系统国家规范研究报告”（俗称蓝皮书），对后来我国 GIS 技术发展和标准化工作产生了重要影响；“七五”
14、期间，国家科委新技术局组织有关专家就统一的地理空间坐标系统、资源与环境信息数据分类体系、地理空间数据编码体系、地理空间数据交换格式四个方面进行了深入的研究，提出了 20 多种标准建议方案；“八五”至“九五”期间的 1994 年1997 年，国家科委批准立项研制完成了城市地理信息系统标准化指南，该成果作为我国城市 GIS 标准化的第一部专著，已被专家建议作为 GIS 标准化指导性文件，发布全国推广应用；“九五”和“十五”期间，含有 GIS 标准化内容的跨行业研究项目如“可持续发展信息共享示范”（国家科技部主持）、“国土资源、环境、地区经济信息系统及国家空间基础设施关键技术研究”（国家计委主持）等
15、都相继完成；国土资源部完成了“国土资源信息化标准化指南”、“国土资源信息标准参考模型”等项目研究；国家测绘局组织实施了测绘科技重点项目“C9507 地理信息技术标准化、规范化研究”；水利部先后研制发布了水利技术标准体系表、编制了水利信息化标准指南；铁道部也把铁路地理信息系统数据标准的研究列入到重点科研项目之中；建设部在其实施的国家“十五”重点科技攻关计划项目“城市规划、建设、管理与服务的数字化工程”中专门设立了“城市数字化标准规范研究”课题；交通部、农业部、环保局、地震局、气象局等部门也都程度不同地开展了 GIS标准化的研究。在组织方面，1994 年中国 GIS 协会成立伊始就设立了标准化与质
16、量控制专业委员会，该专业委员会的宗旨是开展地理信息领域的标准化与质量控制工作，为 GIS 业务提供标准化支持，促进 GIS 产业的协调发展。1997 年国家技术监督局成立了全国地理信息标准化技术委员会（SAC/TC 230），其工作目标是组织协调地理信息领域国家标准的制定与管理，推进地理信息相关标准的贯彻与实施，特别是在 GIS 方面的应用。多年来这两个组织保持着密切合作，在 GIS 标准化工作中的发挥着互补作用。2.5 ESRI 对标准的支持近 25 年来，通过广泛的应用和实践，ESRI 公司已建立了满足公开访问地理数据和软件功能需要的开放和互操作的集成技术。我们目前的软件产品有恰当的开放应
17、用编程接口，支持关键数据交换格式和 Web 服务标准，确保地理信息系统和 IT 系统间通过有线或无线网络的互操作。第 4 页,标准与互操作,2.5.1 重构产品线,在过去十年中，ESRI 公司推出了一项重大举措，即重新架构其地理信息系统产品线，,以紧跟重要的、新兴 IT 及地理信息系统标准发展潮流。应运而生的就是公司的 ArcGIS 系,列软件，该系列关键是一种可扩展和模块化的完整地理信息系统。ArcGIS 建立在关键的互,操作和 Web 计算的概念基础上，成千上万的依赖地理信息系统和 IT 互操作性的用户正在使,用这一系列产品。,ArcGIS平台遵循开放的标准和企业 IT 架构，用户可以把地
18、理信息系统集成到各种计,算机和移动设备的任何应用程序中。,2.5.2 产品的可扩展性和自定义,许多规范和标准，都详尽地支持各种实体，因此各种各样的领域都可以借用并建立各自的标准。各种相关组织，就倾向于使用这些规范作为总体指导，以界定与其相关域的概况及,应用模式。同样，一些规范提供了诊断信息模型的一个基本框架。目录规范（OGC CS-W）便可实现以支持多个信息模型ISO,eb-RIM 等等。,ArcGIS 不仅支持许多这样的配置文件、应用模式和先进的信息模型，而且还提供了方,便的工具以扩展和定制现有的功能，以容纳和兼容这些新的模式和信息模型。,实现的例子有：,数据互操作,数据互操作性扩展也支持额
19、外的 GML 的应用模式，如 OS MasterMap 和Top10NL。此外，数据互操作扩展提供了一个自定义环境，支持其他新兴的 GML,应用模式。,数据互操作扩展允许用户来自许多不同的格式转换/数据转换。该扩展还支持工作平台环境，以便用户自定义数据格式。,OGC Web目录服务和元数据,CS-W 实现对国际标准化组织和 eb-RIM 信息模型的支持。,CS-W 提供商（部分元数据服务器）可扩展支持额外可查询、可返回及配置文件。ESRI 公司的 CS-W 客户端，可由用户扩展支持其他的 CS-W 接口。,ArcGIS 的元数据编辑可以扩展支持特定的配置文件。,2.5.3 成立专门工作团队,E
20、SRI 公司成立了一个大型工作团队，专门来处理正在开发的开放标准的每一个阶段，,包括标准创建、标准审查，并集成这些标准到公司的软件产品。ESRI 公司与一些标准组织合作直接参与了一些标准的创建、审查及引入行业标准。ESRI 公司的工作主要集中在以下两个领域：,第 5 页,标准与互操作,GIS 数据和技术互操作,GIS 技术与其他技术或系统的互操作,2.5.4 支持的 IT 技术标准,ESRI 公司支持和整合普遍被接受的 IT 技术标准。支持的一些技术包括：,操作系统：Windows,UNIX及 Linux。,数据库管理系统：IBM DB2 Universal Database 和 Inform
21、ix Dynamic Server,Oracle,Microsoft SQL Server和 PostgreSQL。,空间数据格式包括转换，直接读取和访问数据：SQL,OLE/COM,XML,KML,GML;已发布的 APIs;CAD 数据和其他 GIS 格式。网络协议：TCP/IP,HTTP 和 HTTPS。,开发环境：VB,C#,C+,VisualStudio.NET 和 java。,移动设备和操作系统：Windows Mobile 2003,5.0,and 6.0 for various Pocket,PCs,smartphones 和 PDAs;Windows CE for Table
22、t PCs and laptops;Windows 2000 及 XP for laptops。,企业应用：SAS,IBM DB2,Oracle,SAP,IBI 和 FileNet。,Web 服务标准：XML,SOAP,UDDI,and WSDL;Open Geospatial Consortium,Inc.(OGC),规范例如 WFS,WMS,and GML;和应用服务例如 Oracle andWebSphere。,地理信息系统技术的未来发展依赖于互操作与 Web 服务。Web 服务走过了漫长的道,路逐步成熟，现在已被浏览器、电话、PDA 等大部分及未来的信息设备所应用。而新兴的,GPS 技
23、术和全球化，迫切需要我们连通世界上的任何地方。,2.5.5 参与的标准和规范组织,ESRI 是 OGC 的一个主要成员，积极参与了许多规范的开发。此外，ESRI 公司的标准和互操作团队的成员就是一些国际标准化组织/TC 211 技术委员会的代表。,此外，ESRI 公司的软件工程是由来自 IT 和 Web 服务技术体系的规范所指导，例如W3C 和信息结构化标准推进组织（OASIS），以及美国 ANSI、国际信息技术标准委员会和欧洲标准化委员会CEN的标准。ESRI 公司也资助了 CEN 秘书处。,在组织水平上，ESRI 公司参与并支持一些区域或组织标准，例如北约、美国政府和军队、水文组织和防灾组
24、织的标准。,第 6 页,标准与互操作,图 1：ESRI 参与的标准相关活动,3 数据和元数据标准,3.1 数据标准的定义,数据标准是指数据的名称、代码、分类编码、数据类型、精度、单位、格式等的标准,形式。数据标准的制定对于 GIS 的发展具有重要意义、但目前数据标准的研究仍然落后于GIS 的发展。,3.2 数据标准的内容,3.2.1 地理坐标系统,地理坐标系统又称数据参考系统或空间坐标系，具有公共地理定位基准是地理空间数据的主要特点。通过投影方式、地理坐标、网格坐标对数据进行定位，可使各种来源的地理信息和数据在统一的地理坐标系统上反映出它们的空间位置和四至关系特征。统一的地理坐标系统是各类地理
25、信息收集、存储、检索、相互配准及进行综合分析评价的基础。所以说统一的地理坐标系统是保障数据共享的前提。,3.2.2 分类编码,GIS 数据必须有明确的分类体系和分类编码。只有将 GIS 数据按科学的规律进行分类,和编码，使其有序地存入计算机，才能对它们进行存储、管理、检索分析、输出和交换等，,第 7 页,标准与互操作,从而实现信息标准化、数据资源共享等应用需求，并力求实现数据库的协调性、稳定性、高效性。分类过粗会影响将来分析的深度，分类过细则采集工作量太大，在计算机中的存储量也很大。分类编码应遵循科学性、系统性、实用性、统一性、完整性和可扩充性等原则，既要考虑数据本身的属性，又要顾及数据之间的
26、相互关系，保证分类代码的稳定性和惟一性。,3.2.3 数据交换格式标准,数据交换格式标准是规定数据交换时采用的数据记录格式，主要用于不同系统之间的数据交换。一个完善的数据交换标准必须能完成两项任务：一是能从源系统向目标系统实现数据的转换，尽管它们之间在数据模型、数据格式、数据结构和存储结构方面存在差别；二,是能按一定方法转换空间数据，该方法要跨越两系统硬件结构之间的不同。GIS 软件或数据,并不是一次性的“消耗品”，也不是一个专题系统单独使用，而是可多次使用，相互共享。一般属性数据库仅有几种固定的数据类型，因此数据转换问题比较简单。但是空间数据与之不同，除了起说明作用的属性数据外，还有起定位作
27、用的空间数据，因此数据共享比较复杂。但是总的原则是制定的数据交换格式应尽量简单实用，能独立于数据提供者和用户的数据格,式、数据结构及软硬件环境，数据格式应便于修改、扩充和维护，便于同国内外重要的 GIS软件数据格式进行交换，保证较强的通用性。在当前 GIS 软件数据格式较多的情况下，应,制定一套稳定的数据交换格式标准，并将国家的基础空间数据面向成这一标准，逐步向各行业推广。,3.2.4 数据采集技术规程,GIS 数据库中涉及到多源数据集，它具有数据量大、数据种类繁多，空间定位数据和,统计调查数据并存的特点。数据随时更新且有共享性、利于数据传输、交换等需求。根据空间数据库的目标和功能，要求数据库
28、全面而准确地拥有尽可能多的有用数据。作业规程中对设备要求、作业步骤、质量控制、数据记录格式、数据库管理及产品验收都应作详细规定。所采集的数据应具有权威性、科学性和现势性的特点。,3.2.5 数据质量标准,数据质量标准,GIS 数据质量标准是生产、使用和评价数据的依据，数据质量是数据整体性能的综合,体现，对数据生产者和用户来说都是一个非常重要的参考因子，它可以使数据生产者正确描述他们的数据集符合生产规范的程度，也是用户决定数据集是否符合他们应用目的的依据。其内容包括：执行何规范及作业细则；数据情况说明；位置精度或精度评定；属性精度；时间精度；逻辑一致性；数据完整性；表达形式的合理性等。,数据质量
29、控制,由于生产部门数字化作业人员水平、数据生产所采用的各种数据源（地形图、各种遥感,影像等）、航摄及解析仪器、数字化设备的精度不同，最终导致对 GIS 数据的精度和质量差异。另外，对地理特征的识别质量与作业人员的专业训练也有很大的关系。为了提高 GIS数据的质量，需要对 GIS 数据质量进行控制。其内容包括：完整的技术方案；优化的工艺,流程；严密的生产组织管理；各环节的质量评价及过程控制等。,第 8 页,标准与互操作3.2.6 元数据标准元数据是“关于数据的数据”，描述现有数据的位置、来源、内容、属性和状态。元数据库系统是特别为管理元数据设计的系统，即为输入、更新、查找和报告关于数据的数据提供
30、工具。随着 GIS 数据共享的日益普遍，管理和访问大型数据集正成为数据生产者和用户面临的突出问题。数据生产者需要有效的数据管理、维护和发布办法，用户需要找到快捷、全面和有效的方法，以便发现、访问、获取和使用现势性强、精度高、易于管理和易于访问的GIS 数据。在这种情况下，数据的内容、质量、状况等元数据信息变得更加重要，成为数据资源有效管理和应用的重要手段。数据生产者和用户都已认识到元数据的重要价值。其内容包括：基本识别信息；空间数据组织信息；空间参考信息；实体和属性信息；数据质量信息；数据来源信息；其他参考信息。通常情况下，元数据在两个层次上应用。第一是描述具有某些共性的数据集，即一系列地形图
31、或土地调查报告集，这个层次的应用规定数据集的最基本存在方式和内容；第二个层次规定每个项目的细节信息。空间信息元数据标准情况：,元数据标准名称地理空间数据集元数据内容标准GDDD 数据集描述方法CGSB 地球空间数据集描述核心元数据元素DIFISO 地理信息Open GISNREDIS 信息共享元数据内容标准草案中国可持续发展信息共享元数据标准,建立标准的组织美国联邦地球数据空间数据委员会（FGDC）欧洲地图事务组织（MEGRIN）加拿大标准委员会（CGSB）澳大利亚新西兰土地信息委员会（ANZLIC）NASAISO/TC211Open GIS 协会国家信息中心21 世纪议程中心（九五科技攻关成
32、果）,国家基础地理信息系统（NFGIS）元数据标准 国家基础地理信息中心,科学数据库元数据标准（SDBCM）NSII 元数据标准,中国科学院国家信息中心,下面对上述空间信息标准中近年来地学领域比较常用的几种进行简单介绍。FGDC：美国联邦地理数据委员会（FGDC，the Federal Geographic DataCommittee）在 1992 年建立了一个地理数据文件的术语和定义集合，并在 1994 年通过数字化地理元数据的内容标准（Content Standards for Digital Geospatial Metadata），名为 CSDGM，但通常仍叫做 FGDC。FGDC 地
33、理空间元数据内容标准的目的是确定一个描述数字地理空第 9 页,标准与互操作,间数据的术语及其定义集合，包括需要的数据元素、复合元素（一组数据元素）以及它们的定义和域值，以及描述数字地理空间数据集的元数据信息内容。,FGDC 是按照段（section）、复合元素（compound element）、数据元素（Data element）来组织记录的，包括 7 个主要子集和 3 个辅助子集，共有 460 个元数据实体（含复合元素）,和元素。FGDC 规定了三种性质的子集、复合元素和元素。这三种性质是：必需的，即必需提供的信息；一定条件下必需的，即如果正在建立的元数据包含某子集、某个实体，或某个元素说
34、明的特征，则必需提供的信息；可选的，即该信息是可选的，由用户决定是否将其包含在元数据文件中。,ISO/TC211 元数据体系,ISO/TC211 成立于 1994 年，它是在全球信息化浪潮的冲击下发展起来的一个关于地,理信息/地球信息业的标准化技术委员会。它的目的是建立一个处理与地球位置有直接或间接关系的地理对象或现象的标准体系，包括数字地理信息的获取、处理、分析、访问、表示以及转换的方法、工具和服务体系。该标准以地理信息的实时性、精度、数据内容和属性、数据来源、价格、图层、以及适用性等为考虑对象，定义说明地理信息和服务所需要的信息，提供有关数字地理数据标识、覆盖范围、质量、空间和时间模式、空
35、间参照系统和发行信息。该标准适用于数据集编目、数据交换网络，以及数据集的详尽说明。适用于地理数据集、数,据集系列、地理要素和属性。该标准一共有 400 多个元素分为：必选、可选或一定条件下,必选几种，同时标准还提出了用户自己扩充元数据的方法。,中国可持续发展信息共享元数据标准,该标准的主题内容是“提供中国可持续发展共享信息元数据的内容，包括可持续发展数据标识、内容、质量、状况及其他有关特征”，标准可用于数据集的全面描述、数据集编目,及信息交换网络服务。其内容 主要参考了 FGDC 的数字地理元数据内容标准（CSDGM）和 ISO15046-15地理信息-元数据国际标准工作草案（V4.4）。,3
36、.3 常用数据和元数据标准,全球坐标系（WGS-84坐标系）,WGS-84 坐标系 WGS-84 坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系，是一种协议地,球坐标系，采用的是地心坐标系。,WGS-84 坐标系的定义是：原点是地球的质心，空间直角坐标系的 Z 轴指向 BIH,（1984.0）定义的地极（CTP）方向，即国际协议原点 CIO，它由 IAU 和 IUGG 共同推荐。X 轴指向 BIH 定义的零度子午面和 CTP 赤道的交点，Y 轴和 Z，X 轴构成右手坐标系。WGS-84 椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第 17 届大会测量常数推荐值，采用的两个常用基本几何参数：长半轴 a=6378
37、137m；扁率 f=1:298.257223563。,国家坐标系,国家坐标系包括 2000 国家大地坐标系、北京 54 和西安 80 两种坐标系。,第 10 页,标准与互操作,2000 国家大地坐标系,2000 国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气,的整个地球的质量中心。2000 国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下：,长半轴 a6378137m,扁率 f1/298.257222101,地心引力常数 GM3.9860044181014m3s-2,自转角速度 7.29211510-5rad s-1,北京 54 坐标系,是指 1954 年我国在北京设立了大地坐标原
38、点，采用克拉索夫斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点坐标的大地坐标系，其实质上是由原苏联普尔科沃为原点的 1942 年坐标,系的延伸。,西安 80 坐标系,是采用国际地理联合会（IGU）第十六届大会推荐的椭球参数，大地坐标原点在陕西,省泾和县永乐镇的大地坐标系，又称西安坐标系,矢量产品格式VPF（Vector Product Format）,矢量产品格式（VPF）是一个标准的格式，结构和组织大型地理数据库的基础上，地,理相关数据模型，并打算直接使用。VPF 可以兼容多种应用系统和产品的设计。VPF 允许应用软件，以读取数据，直接从电脑可读媒体未经事先转换为一种中间形式。VPF 使用,表和索引
39、，允许直接进入空间位置和专题内容，是设计用来与任何数字地理数据的矢量格式，,可以代表使用节点，边，面临着。VPF 定义的格式，数据对象，以及地理相关数据模型提供了一个数据的组织内，软件可以操纵 VPF 数据对象。产品规格相应的一个特定的数据库,产品决定的确切内容的功能表和他们的关系在数据库中。,CNSDTF-VCT 中国地球空间数据交换格式-矢量交换格式,VCT(地球空间数据交换格式（GB/T17798）描述)文件格式是在中国国土部门广,泛使用的数据交换格式国家标准。地理信息系统(GIS)中使用了多种文件格式，包括各种栅格数据、矢量数据。,目前 ArcGIS 扩展模块直接支持 VCT 文件格式
40、。,空间数据转换标准SDTS（Spatial Data Transfer Standard）,SDTS 是一种在不同系统的空间数据转换中尽可能少的丢失信息的数据格式转换标,准。这一转换标准包含了几乎所有可能的格式转换，例如：空间数据、属性数据、地理参考,第 11 页,标准与互操作,系、数据质量报告、数据字典、以及其他支持的元数据均包含在内。SDTS 的内容包括六个部分：逻辑说明、空间特征、ISO8211 编码标准、矢量拓扑规范、栅格规范、点规范。数,据格式包括高程数据（如 DEM）和矢量数据（如 TIGER 和 DLG）。,Styled LayerDescriptor（SLD）地图样式表,用于
41、定义地图显示样式。,简单要素 Simple Features,简单要素是一个关于地理数据（点、线、多边形、复合点、复合线等）空间或非空间属性的标准，是指利用顶点线性插值形成的二维图形。一般来说，简单二维图形就是不包含,自交叉。OpenGIS 简单要素（OpenGIS Simple Features）标准定义了几种空间操作符，,能够利用已有的图形生成新图形。,地理标记语言GML（Geography Markup Language）,地理标记语言（GML）是一个面向地理信息传输及存储的 XML 编码，包括地理要素的,几何形状和属性信息。,GML 是一个庞大，设计丰富的表现性语言，旨在用常见的用法表
42、达任何地理概念。因此，除非想要发展一项普遍，全面的解析 GML 应用，正确的 GML 使用方式就是不要去了解整个编码规格，而是要从一个应用架构或 GML 概要开始。,Keyhole 标记语言KML（Keyhole Markup Language）,KML 是一种基于 XML 的文件格式，用来表达基于 Web 应用程序的地理要素，例如ArcGIS Explorer。其未来版本可能会与 OGC 有关的标准统一，包括 OGC 标准基线。这个,标准工作的四个目标是：,有一个国际标准的语言来表达现有的或未来基于 Web 的在线及移动地图（二维）和,地球浏览器（三维）的地理注记和可视化。,KML 可与国际
43、最优方法和标准兼容，从而推进地球浏览器及其互操作的实现。OGC 和 Google 将会相互协作，以保证 KML 相关人员适当地参与这一进程，并让相关人员获知 KML 的进展情况和问题。,OGC 过程将被保证有关 KML 标准的适当生命周期管理，包括向前兼容等问题。,OGC 已制定了一项广泛的标准基线。Google 和 OGC 相信让 KML 适合整个体系将鼓励 KML 得到更广泛的实现和更大的互操作，并推进地球浏览器内容和背景的共享。,KML 是一种侧重于地理可视化的 XML 语言，包括地图和图像的注记。地理可视化不仅,包括介绍地球图形数据的表达，而且也包括用户对漫游导航的控制。,从这个角度来
44、看，KML 是与大部分现有的 OGC 关键标准相辅相成的，包括 GML（地理标记语言）,WFS 和 WMS。目前，KML 2.2 利用了 GML 2.1.2 的某些几何元素。这些要,素包括点，线，弦，线性环和多边形。,第 12 页,标准与互操作地图和图层可以转换为 KML 并被任何客户端读为 KML。通过一个表象化状态转变（REST）接口，地图和图像服务可以转换到 KML 网络连接。客户端可以查询地图层或执行地理处理，地理编码的运行并把结果转化为 KML。客户端可以使用发布的 ArcGIS 服务器的 KML 服务动态显示具备最新信息的地图。3.4 ESRI 对数据和元数据的支持ESRI 支持的
45、 ISO 数据操作方面的标准：,ISO/TC 211 地理信息标准ISO 19106:2004ProfilesISO 19107:2003Spatial SchemaISO 19136:2007GeographyMarkup LanguageISO 19108:2003TemporalSchemaISO 19109:2005Rules forApplication SchemaISO 19110:2005Methodology forFeature CatalogingISO 19111:2003SpatialReferencing by CoordinatesISO 19112:2003Sp
46、atialReferencing by Geographic IdentifiersISO 19113:2002QualityPrinciples;ISO,ESRI 公司如何实现该标准ESRI 正是使用该标准的概念，提供元数据描述和简单要素（SF）GML。ESRI 公司使用该标准的内容发展 ISO 19125 andISO 19115 标准；标准中定义的基本概念在ArcGIS 和 Geodatabases 设计中实现。该标准是简单要素 GML 的基础。ESRI 实现该规范。规范特别定义 GML 功能，并通过 ArcGIS 的数据互操作扩展来支持。ESRI 实现该标准中的元数据概念和时间信息。使
47、用该标准中的概念，ESRI 利用概念框架语言定义了应用框架。ArcGIS 数据互操作扩展从一个应用框架到另一个数据转换中应用了地图的概念。ESRI 还使用相同的概念作为标准中定义的一般要素模型（GFM）。ESRI 参与几个标准组织来开发基于该标准中概念的要素目录编码。编码的目录能被用作附加的元数据。ESRI 通过 GML 和为开发新一代标准参与的项目团队实现了标准的定义，并且发展了该标准。ESRI 应用定义在该标准中的概念实现了地名词典和空间参考。ESRI 在 ArcGIS 的 PLTSTM 和数据生产服务中实现该标准。,19114:2003Quality EvaluationProcedur
48、es第 13 页,标准与互操作,ISO 19115:2003MetadataISO 19139:2007Metadata:XMLSchema ImplementationISO 19118:2005EncodingISO 19123:2005Schema forCoverage GeometryISO 19125:2004Simple FeatureAccessParts 1-2,ESRI 在 ArcIMS 元数据服务 9.1 中和 GIS PortalToolkit 2 和 ArcGIS 桌面中实现该标准。ESRI主导支持该标准的发展。ISO 19139 被设计用来提供通用 XML 规范，来
49、描述，确认和交换地理元数据。它能推进互操作行和充分发掘 ISO 19115 的优势，以形成连续的执行规范。ESRI 在 ArcIMS Metadata Services 9.2和 GIS Portal Toolkit and in ArcGIS Desktop9.2.中实现该标准。ESRI 利用该标准开发 SF-GML 和 ISO 19139。ESRI 使用该标准中的概念来交换和接口几个栅格，矩阵和 TIN 结构。ESRI 在 ArcSDE 技术和 ArcGIS 桌面中实现该标准。ESRI 主导了该标准的开发。,ESRI 支持的 OGC 数据操作方面的认证：,OGC 标准Simple Feat
50、ures1.1SQL TypesSimple Features1.1BinaryGeometry AlternativeSimple Features,应用OGC-certified compliant for ArcSDE 9.1(DB2?Informix?,ArcGIS Server 9.2(DB2,Informix,Oracle?OGC-certified compliant for ArcSDE(SQL Server?Oracle),ArcGIS Server 9.2(DB2,SQL Server Express)OGC-certified compliant for ArcGIS,1
